1) Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа:
Р*V = (m/M)*R*T
где: Р - давление газа , Па. Р = 300000 Па
V - объем газа, м³
m - масса газа, кг , m = 0,01 кг
M - масса 1 моля кислорода, кг/моль , М = 32 г/моль=0,032 кг/моль
R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)
T - температура, °К. T = 10 + 273 = 283°К
2) Находим из данного уравнения V :
V = (m*R*T)/(M*P) = 0,01 *8,314*283/(0,032*300000) = 0,00245 м³
3) Уравнение состояния идеального газа:
Р₁*V₁/T₁ = P₂*V₂/T₂
Так как давление постоянно, то Р₁ = Р₂
V₁/T₁ = V₂/T₂
Отсюда:
Т₂ = Т₁*V₂/V₁ = 283*0,005/0,00245 = 577,5°К
Ответ: Начальный объем 0,00245 м³ = л
Конечная температура 577,5°К или 304,5°С